So verteilen Sie I/O-Signale über Funk und Zweidrahtleitungen im selben Netzwerk

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Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten erfolgt die RS-485-Vernetzung oftmals nur lokal innerhalb der Station. Die einzelnen Liegenschaften werden dann über eine Funkverbindung vernetzt. Vor diesem Hintergrund unterstützt das Radioline-System nun auch den kombinierten Betrieb von funkbasierten und kabelgebundenen Stationen. Der lokale kabelgebundene Stich ermöglicht somit die Erweiterung des Funknetzwerks. Da es sich um ein geschlossenes Netzwerk handelt, das die Stationen medienübergreifend verbindet, profitiert der Anwender im gesamten System von den Vorteilen der Wireless-Lösung. Dazu gehört neben der einfachen Inbetriebnahme auch die Verteilung der I/O-Informationen per Rändelrad sowie die optionale Diagnose.

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Selbstheilung des Funknetzes

Wie bereits erwähnt basiert das Radioline-System auf der Funktechnologie Trusted Wireless 2.0, mit der zahlreiche Radioline-Funknetze unabhängig voneinander parallel betrieben werden können. Darüber hinaus stellt Trusted Wireless 2.0 die Koexistenz zu anderen Funksystemen, wie Bluetooth oder WLAN, sicher; eine 128-Bit-AES-Verschlüsselung schützt die Daten vor unbefugten Zugriffen. Sämtliche Funkstationen arbeiten automatisch als Repeater, sodass selbst bei schwierigen geografischen Gegebenheiten – wenn z.B. ein Hügel die Sichtverbindung zwischen zwei Teilnehmer verhindert – über weitere Stationen eine zuverlässige Verbindung hergestellt wird.

Das so entstehende Mesh-Netzwerk erlaubt nicht nur die Überwindung großer Distanzen, sondern ebenso eine automatische Selbstheilung des Funknetzes, wenn eine der Stationen ausfällt. Zur Erhöhung der Verbindungsstabilität können einzelne Funkmodule, die über keine I/O-Erweiterungsmodule verfügen, ergänzend als Repeater installiert werden. So lassen sich analoge Füllstände aus einem Hochbehälter oder digitale Schaltbefehle für Pumpen einfach in der Leitzentrale auswerten und von dort aus steuern.

Kopplung mit Modbus-System

Sollen die analogen oder digitalen Signale nicht nur an einer Station transparent ein- und an einer anderen Station wieder ausgegeben, sondern in eine zentrale Steuerung integriert werden, kann der Anwender das Radioline-Netzwerk mit einem überlagerten Modbus-Netz koppeln. Die dort verbaute Steuerung verarbeitet dann die eingehenden Daten und gibt die Schaltbefehle im Radioline-Netzwerk aus.

Durch die direkte Anbindung über das Modbus-Protokoll werden die I/O-Erweiterungsmodule an der zentralen Radioline-Station sowie die korrespondierenden Ein- und Ausgänge an der Steuerung eingespart. Eine automatische Protokoll-Erkennung ermöglicht, dass die kabelgebundenen Stationen ohne Konfiguration wahlweise an einem Radioline-Master oder alternativ an einer Modbus-Steuerung arbeiten.

Verriegelung des Funknetzwerks

Phoenix Contact bietet für das gesamte System eine kostenfreie Diagnose- und Konfigurations-Software an, die bei der Installation unterstützt, indem sie die Empfangsleistung oder die Netzwerk-Topologie darstellt. Außerdem kann der Anwender weitere Einstellungen – wie die Anpassung der Sendeleistung oder die Vergaben von Stationsnamen – vornehmen.

Nach der Inbetriebnahme sollte das Funknetz „verriegelt“ werden. So ist dafür gesorgt, dass ein in Reichweite befindlicher Nachbar, der mit dem gleichen System funkt, keine Störungen verursacht. Zu diesem Zweck sind komfortable Konfigurations-Sticks erhältlich, die eine weltweit einmalige Netzwerk-Konfiguration umfassen. Der Auslieferungszustand der Funkmodule lässt sich auch über die Konfigurations-Software ändern, doch lediglich der Stick enthält eine einzigartige Konfiguration. Durch ihn wird das Funknetzwerk sicher verriegelt, sodass viele tausend Funknetze parallel ohne jegliche Störung betrieben werden können.

* Der Autor ist Mitarbeiter im Produktmarketing Wireless, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont.

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